论钢筋混凝土梁裂缝产生原因及防治措施

来源:期刊VIP网所属分类:建筑工程发布时间:2012-06-02浏览:

  1、钢筋混凝土梁裂缝产生原因

  探究裂缝产生的原因,有针对性的采取措施,其实很多裂缝是可以克服和控制的。事实上,混凝土裂缝产生的原因非常复杂而繁多,有时甚至有多种因素共同影响。对混凝土裂缝的产生因素,大体可有以下几种:

  1.1收缩引起裂缝

  在工程实际中,混凝土因收缩引起裂缝是最常见的。这类收缩可分为两个阶段。在混凝土浇筑后,水泥水化反应剧烈,分子链逐渐形成,水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,这是第一个阶段。表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受的拉力超过其抗拉强度时,便产生裂缝,这是第二个阶段。

  混凝土收缩引起的裂缝大部分属表面裂缝,裂缝宽度一般较小,且纵横交错,呈龟裂状。混凝土的早期养护,主要目的在于一方面使混凝土免受不利温度与湿度变形的侵袭,防止有害收缩;另一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂要求。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能,应在工程实践中多进行试验对比研究,以确定合理的外加剂类型及掺量。

  1.2基础变形引起裂缝

  由于基础的变形,使结构中产生附加应力,当超出混凝土结构的抗拉强度时,便可导致混凝土出现裂缝。要避免此类裂缝,应切实掌握地质情况,深入进行地质勘察,以及严密监控基础变化,采取相应措施防止基础变形。

  1.3施工不当引起裂缝

  在结构混凝土浇筑及预制构件制作、吊装、运输的过程中,若施工工艺不合理,施工质量低劣,容易出现各种各样的裂缝,如:

  已绑扎的上层钢筋受到踩踏,使钢筋保护层过厚,导致构件有效高度减小,形成方向与受力钢筋垂直的裂缝;施工时拆模过早,导致混凝土强度不足,使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝;混凝土振捣不密实,不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,成为裂缝的起源;混凝土搅拌、运输时间过长,引起坍落度过低,致使出现收缩裂缝;混凝土养护环境达不到要求,致使表面出现不规则的收缩裂缝。

  1.4 荷载过大引起裂缝

  混凝土结构在设计时均有其特定的承受荷载限制,如果结构承受过大负荷,超出其允许范围,则极易产生裂缝,这种裂缝往往是混凝土结构破坏的开始,如果没有引起足够重视,甚至可能带来灾难性的后果。

  在设计阶段,结构设计时荷载漏算,计算模型不够合理,受力假设与实际情况不符,配筋计算有误,设计断面过小等等都有可能使结构混凝土产生裂缝。

  在施工阶段,过多地堆放施工机具材料,对预制结构不考虑其结构受力特点随意翻转起吊,不按设计图纸进行施工,擅自更改结构施工顺序等等,也很有可能使结构混凝土产生裂缝。

  在使用阶段,承受的荷载超出设计范围,受到剧烈碰撞,发生大风、地震等,都极有可能使结构混凝土产生裂缝。

  2、钢筋混凝土梁裂缝防治措施

  2.1提高全员质量意识,充分认识裂缝危害

  随着建设事业的飞速发展,混凝土技术也在向功能型和智能型方向发展,这就要求参建的技术管理人员不断加强自身的学习和提高,充分认识裂缝产生的危害,加强对混凝土结构组成、各种材料对混凝土性能的影响、新工艺新过程的学习了解,监理单位、设计单位和施工单位一起对操作人员进行技术交底,对工程中的重要部位、关键工序、施工措施,与施工班组研究讨论,共同努力实现控制质量目标,有效地避免有害裂缝的产生。

  2.2加强设计质量监控,做好施工方案设计

  设计质量是决定工程质量的重要因素,设计过程的质量控制是质量预控的重要环节。监理单位要充分发挥协调作用,汇同建设、施工单位技术人员共熟悉图纸,充分了解建设、设计意图,做好技术交底。另外还要对装料顺序、搅拌时间、浇筑点坍落度、入模温度、留茬部位进行规划,对模板进行设计,充分做好施工前的准备工作。

  2.3加强对进场材料的控制

  建筑材料的质量直接关系到混凝土的质量,对进场的建筑材料一定要把好关。混凝土在浇筑至硬化期间,水泥会放出大量水化热,水化热越大,产生裂缝的可能性就越大,因此应尽量采取措施降低水化热。一是尽量选用水化热较小的水泥品种,必要时可以加入缓凝剂,减缓浇筑速度以利散热,或加入适当的减水剂,改善和易性,减少水泥用量,降低水化热。二是选用良好级配的骨料,严格控制粗细骨料的含泥量,细骨料宜用干净的中砂或中粗砂,最好用中粗砂,粗骨料宜用粒径较大、连续级配好的石子,严禁混入煅烧过的白云石或石灰石。

  2.4施工过程的质量控制

  (1)混凝土从搅拌机中卸出后,其运输延续时间受混凝土温度高低限制,当混凝土温度20℃~30℃时,不超过1h;10℃~19℃时,不超过1.5h;5℃~9℃时,不超过2h。混凝土从卸料、运输到泵送完毕时间不得超过1.5h,夏季还应缩短。泵送过程中,泵的受料斗内应充满混凝土,防止吸收空气形成阻塞。

  (2)混凝土自由倾落高度不宜超过2m,否则应用串筒、斜槽、溜管或振动溜管下落。当用串筒时,最后一节应拉成垂直,间距不宜大于3m;若用斜槽,坡度不宜大于60°,出口处应设有垂直挡土板,防止发生离析现象。

  (3)每层浇筑厚度按下列规定:用插入振捣棒捣时,为振动器作用部分的1.25倍;表面振动器为200mm;人工振捣时,基础或配筋稀疏的结构250mm;配筋密肋结构为150mm,每次浇筑向前推进长度宜为1.0~1.5m。

  (4)振捣方法

  插入式振捣棒应与混凝土表面垂直或成40°~45°倾向振捣,插点应均匀排列,可以行列式或交错式顺序移动,但不能混用;振捣棒在每一点振动延续时间约在20~30秒,以混凝土表面呈水平并出现浮浆和不再有气泡、不再沉落为度,禁止振动棒触及钢筋、模板、预埋件等。

  使用平板式振动器应将混凝土浇灌区划分成若干排,依次前进,移动间距应使振动器的平板能覆盖已振动好的混凝土边缘30~50mm。当混凝土表面倾斜时,振动器应由低处逐渐向高处移动。每一振捣位置的延续时间,以使混凝土停止下沉并向上泛浆,或表面平整并均匀出现浆液为度,一般约为25~40s。

  (5)对钢筋密集处,采用细石混凝土或水泥砂浆,适当增大混凝土的坍落度,采用片式、针式振动器振捣或辅以人工振捣。

  (6)墩、柱、墙连成整体的梁板结构:应在浇筑墩、柱、墙及基础的混凝土之后,停歇1~1.5h,再浇筑梁板或突出部分的混凝土,避免水平与垂直构件交接处产生裂缝。

  (7)浇筑竖向结构或大体积结构时,底部应先填以5~10cm厚与所用混凝土成份相同的水泥砂浆,以免形成离层。对大体积结构混凝土还应该采取有效的防裂措施,严格控制混凝土出现裂缝。

  (8)混凝土尽可能地连续浇筑,必须间歇时应尽量缩短时间,并不超过2h,在前层混凝土凝结之前,必须将次层混凝土浇筑完成。浇筑前应剔除掉施工缝处水泥薄膜、松动石子或钢筋上浮浆及斑锈,加以湿润并冲洗干净,铺抹水泥浆或与混凝土成分相同的水泥砂浆一层。

  (9)混凝土模板安装不但要求轴线、平面布置、断面尺寸及标高等满足设计,而且要平整稳定,浇筑前要设专人不断检查模板是否变形、松动、跑模、跑浆,以便发现问题及时解决。

  另外,在混凝土浇筑过程中,旧混凝土表面一定要清除干净,再用清水冲洗干净;在昼夜温差大时,对混凝土要采取保温措施,及时对混凝土体进行浇水养护。混凝土在运输中应保持均匀性,做到不分层、不离析、不漏浆,要有良好的坍落度等。

  3、结束语

  总之,混凝土结构从建成到使用,应严格按照国家有关规范和技术标准进行设计、施工与监理,在实践中多观察,多比较,出现问题后多分析,多总结,综合运用多种预防处理措施,就可以避免混凝土结构出现裂缝,确保结构安全使用。

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